JPH0990044A - 心筋のねじれ補正方法 - Google Patents
心筋のねじれ補正方法Info
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- A—HUMAN NECESSITIES
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Abstract
(57)【要約】
【課題】心筋は収縮に伴い心尖部と心基部で逆方向にね
じれる場合があり、全スライスを同じ方向に回転させる
補正では、誤った補正をしてしまう部位が生じる。ま
た、従来このねじれ補正は、オペレータが補正の程度を
判断することにより行われていたため、オペレータによ
って補正量が異なる。 【解決手段】被検体の心筋の拡張末期の断層像および収
縮末期の断層像を再構成することができ、これら再構成
した断層像から作成した機能解析マップを利用すること
により診断を行う医用画像診断装置において、前記再構
成した各スライス面の断層像ごとに独立して、円周にそ
った回転によって心筋ねじれ補正をする。
じれる場合があり、全スライスを同じ方向に回転させる
補正では、誤った補正をしてしまう部位が生じる。ま
た、従来このねじれ補正は、オペレータが補正の程度を
判断することにより行われていたため、オペレータによ
って補正量が異なる。 【解決手段】被検体の心筋の拡張末期の断層像および収
縮末期の断層像を再構成することができ、これら再構成
した断層像から作成した機能解析マップを利用すること
により診断を行う医用画像診断装置において、前記再構
成した各スライス面の断層像ごとに独立して、円周にそ
った回転によって心筋ねじれ補正をする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は医用画像診断装置、
特に核医学ＳＰＥＣＴ装置における心筋のねじれ具合の
補正に関する。
特に核医学ＳＰＥＣＴ装置における心筋のねじれ具合の
補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】核医学ではＴｃの心筋製剤などを用いた
心電図同期ＳＰＥＣＴが実用化されている。これは心電
図のＲ波などをトリガとして、心筋製剤から発せられる
ガンマ線を所定の心拍数分測定し、心筋の拡張末期像
（以下、ＥＤ像と呼ぶ）と収縮末期像（以下、ＥＳ像と
呼ぶ）のＳＰＥＣＴデータを再構成するものである。心
筋血流や心機能の評価をする場合、これらＳＰＥＣＴデ
ータを極座標上に展開し、機能解析マップの作成を行
う。図５を参照して説明する。（ａ）、（ｂ）はそれぞ
れ拡張末期、収縮末期の左心室の外観を示したものであ
り、この図面では上側が心基部、下側が心尖部である。
１、２、３、４はスライス番号を示しており、拡張末期
の左心室のスライス番号と収縮末期の左心室のスライス
番号は対応している。この左心室のＥＤ像、ＥＳ像のＳ
ＰＥＣＴデータを再構成し、極座標上に展開したＥＤ像
の機能解析マップが（ｃ）、ＥＳ像の機能解析マップが
（ｄ）である。この機能解析マップとは極座標の半径方
向に分割された領域１、２、３、４が各スライスを示
し、角度方向に分割された領域がそのスライスを分割し
たセグメントを示している。これを用いて心筋血流など
の評価ができ、心機能評価のパラメータとして例えば心
筋壁肥厚（％Wall thinckening）が次式により算出され
る。
心電図同期ＳＰＥＣＴが実用化されている。これは心電
図のＲ波などをトリガとして、心筋製剤から発せられる
ガンマ線を所定の心拍数分測定し、心筋の拡張末期像
（以下、ＥＤ像と呼ぶ）と収縮末期像（以下、ＥＳ像と
呼ぶ）のＳＰＥＣＴデータを再構成するものである。心
筋血流や心機能の評価をする場合、これらＳＰＥＣＴデ
ータを極座標上に展開し、機能解析マップの作成を行
う。図５を参照して説明する。（ａ）、（ｂ）はそれぞ
れ拡張末期、収縮末期の左心室の外観を示したものであ
り、この図面では上側が心基部、下側が心尖部である。
１、２、３、４はスライス番号を示しており、拡張末期
の左心室のスライス番号と収縮末期の左心室のスライス
番号は対応している。この左心室のＥＤ像、ＥＳ像のＳ
ＰＥＣＴデータを再構成し、極座標上に展開したＥＤ像
の機能解析マップが（ｃ）、ＥＳ像の機能解析マップが
（ｄ）である。この機能解析マップとは極座標の半径方
向に分割された領域１、２、３、４が各スライスを示
し、角度方向に分割された領域がそのスライスを分割し
たセグメントを示している。これを用いて心筋血流など
の評価ができ、心機能評価のパラメータとして例えば心
筋壁肥厚（％Wall thinckening）が次式により算出され
る。
【０００３】
【数１】％Wall thinckening=(ES-ED)/ED*100 ただし、ESはＥＳ像でのセグメント値、EDはＥＤ像での
セグメント値を示している。この心機能評価のパラメー
タの算出には、ＥＤ像とＥＳ像における部位の正確な対
応付けが必要である。ところが、心筋は収縮に伴いスラ
イス面に平行な方向にねじれを生じる場合があり、図５
（ｄ）に示すように心筋全体を一方向に回転してねじれ
を補正する方法があり、文献「汲田伸一郎ほか； 99mTc
-MIBI 心拍同期心筋シンチグラフィを用いた心機能解析
map の開発；核医学31:43-52,1994」の中で述べられて
いる。
セグメント値を示している。この心機能評価のパラメー
タの算出には、ＥＤ像とＥＳ像における部位の正確な対
応付けが必要である。ところが、心筋は収縮に伴いスラ
イス面に平行な方向にねじれを生じる場合があり、図５
（ｄ）に示すように心筋全体を一方向に回転してねじれ
を補正する方法があり、文献「汲田伸一郎ほか； 99mTc
-MIBI 心拍同期心筋シンチグラフィを用いた心機能解析
map の開発；核医学31:43-52,1994」の中で述べられて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、心筋は
収縮に伴い心尖部と心基部で逆方向にねじれる場合があ
り、全スライスを同じ方向に回転させる補正では、誤っ
た補正をしてしまう部位が生じ、ＥＤ像とＥＳ像におけ
る部位の正確な対応付けができず、心機能評価のパラメ
ータを正確に算出できないという問題があった。また、
従来このねじれ補正は、オペレータが補正の程度を判断
することにより行われていたため、オペレータによって
補正量が異なっていた。
収縮に伴い心尖部と心基部で逆方向にねじれる場合があ
り、全スライスを同じ方向に回転させる補正では、誤っ
た補正をしてしまう部位が生じ、ＥＤ像とＥＳ像におけ
る部位の正確な対応付けができず、心機能評価のパラメ
ータを正確に算出できないという問題があった。また、
従来このねじれ補正は、オペレータが補正の程度を判断
することにより行われていたため、オペレータによって
補正量が異なっていた。
【０００５】本発明は以上のような問題点を解決し、心
筋が収縮に伴い心尖部と心基部で逆方向にねじれる場合
でも、各スライスに適応したねじれ補正を行えるように
することを目的とする。また、オペレータを介在させず
に、自動的にねじれ補正をすることにより客観的評価が
できるようにすること、補正時間を短縮すること、オペ
レータの負担を軽減することを目的とする。
筋が収縮に伴い心尖部と心基部で逆方向にねじれる場合
でも、各スライスに適応したねじれ補正を行えるように
することを目的とする。また、オペレータを介在させず
に、自動的にねじれ補正をすることにより客観的評価が
できるようにすること、補正時間を短縮すること、オペ
レータの負担を軽減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明で
は、被検体の心筋の拡張末期の断層像および収縮末期の
断層像を再構成することができ、これら再構成した断層
像から作成した機能解析マップを利用することにより診
断を行う医用画像診断装置において、前記再構成した各
スライス面の断層像ごとに独立して、円周にそった回転
によって心筋ねじれ補正をする。
は、被検体の心筋の拡張末期の断層像および収縮末期の
断層像を再構成することができ、これら再構成した断層
像から作成した機能解析マップを利用することにより診
断を行う医用画像診断装置において、前記再構成した各
スライス面の断層像ごとに独立して、円周にそった回転
によって心筋ねじれ補正をする。
【０００７】本発明により、心筋の拡張、収縮に伴い心
尖部と心基部で逆方向にねじれる場合でも、心筋の拡張
末期の断層像および収縮末期の断層像の正確な対応付け
が可能となる。また、所定の演算をすることによりオペ
ーレータを介在せずに自動的に心筋ねじれ補正ができる
ため、補正時間が短縮化され、オペレータの負担が軽減
される。
尖部と心基部で逆方向にねじれる場合でも、心筋の拡張
末期の断層像および収縮末期の断層像の正確な対応付け
が可能となる。また、所定の演算をすることによりオペ
ーレータを介在せずに自動的に心筋ねじれ補正ができる
ため、補正時間が短縮化され、オペレータの負担が軽減
される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の心筋ねじれ補正方法の実
施例について図面を参照しながら説明する。図１は心機
能評価の処理手順の実施例を示している。まず、被検体
に心筋製剤を投与し（処理１）、シンチレーションカメ
ラなどを用いてこの心筋製剤から発せられる放射線を検
出する（処理２）。心筋製剤にはTcなどの短半減期で大
量投与が可能なものが使われる。放射線の検出は、心電
図のＲ波をトリガとして所望の心拍数の間の心筋拡張末
期、収縮末期の放射線量を収集するものである。検出し
た放射線データから所望のスライス数の拡張末期のＳＰ
ＥＣＴ短軸像（ＥＤ像）、収縮末期のＳＰＥＣＴ短軸像
（ＥＳ像）を再構成し（処理３）、再構成した全スライ
スの拡張末期、収縮末期のＳＰＥＣＴ短軸像をそれぞれ
極座標上に展開し、機能解析マップの作成を行う（処理
４）。機能解析マップは図３（ｃ）、（ｄ）に示すよう
に半径方向にｍ、角度方向にｎだけそれぞれ分割され、
ＥＤ像、ＥＳ像を正規化したものである。半径方向の分
割はスライスによるもので、一般に内側が心尖部、外側
が心基部のデータを表示するように配置している。角度
方向に分割された各領域はセグメントと呼ばれ、セグメ
ント番号が順にふられるものとする。この機能解析マッ
プから心筋血流などの診断をするが、心筋は収縮に伴い
ねじれを生じる場合があり、ＥＤ像とＥＳ像の対応する
セグメントが角度方向に数セグメント分ずれてしまうた
め、両画像を比較して心機能の評価を行うようなときに
不都合を生じる。そこで心筋ねじれ補正を行い（処理
５）、評価する（処理６）。本発明の心筋ねじれ補正方
法の実施例のフローチャートを示したのが図２である。
ここで、正規化したＥＤ像でのスライスｊのセグメント
番号ｉのセグメント値をED(j,i) 、正規化したＥＳ像で
のスライスｊのセグメント番号ｉのセグメント値をES
(j,i) とする。ただしｊ＝１，・・・，ｍであり、次式
を仮定する。
施例について図面を参照しながら説明する。図１は心機
能評価の処理手順の実施例を示している。まず、被検体
に心筋製剤を投与し（処理１）、シンチレーションカメ
ラなどを用いてこの心筋製剤から発せられる放射線を検
出する（処理２）。心筋製剤にはTcなどの短半減期で大
量投与が可能なものが使われる。放射線の検出は、心電
図のＲ波をトリガとして所望の心拍数の間の心筋拡張末
期、収縮末期の放射線量を収集するものである。検出し
た放射線データから所望のスライス数の拡張末期のＳＰ
ＥＣＴ短軸像（ＥＤ像）、収縮末期のＳＰＥＣＴ短軸像
（ＥＳ像）を再構成し（処理３）、再構成した全スライ
スの拡張末期、収縮末期のＳＰＥＣＴ短軸像をそれぞれ
極座標上に展開し、機能解析マップの作成を行う（処理
４）。機能解析マップは図３（ｃ）、（ｄ）に示すよう
に半径方向にｍ、角度方向にｎだけそれぞれ分割され、
ＥＤ像、ＥＳ像を正規化したものである。半径方向の分
割はスライスによるもので、一般に内側が心尖部、外側
が心基部のデータを表示するように配置している。角度
方向に分割された各領域はセグメントと呼ばれ、セグメ
ント番号が順にふられるものとする。この機能解析マッ
プから心筋血流などの診断をするが、心筋は収縮に伴い
ねじれを生じる場合があり、ＥＤ像とＥＳ像の対応する
セグメントが角度方向に数セグメント分ずれてしまうた
め、両画像を比較して心機能の評価を行うようなときに
不都合を生じる。そこで心筋ねじれ補正を行い（処理
５）、評価する（処理６）。本発明の心筋ねじれ補正方
法の実施例のフローチャートを示したのが図２である。
ここで、正規化したＥＤ像でのスライスｊのセグメント
番号ｉのセグメント値をED(j,i) 、正規化したＥＳ像で
のスライスｊのセグメント番号ｉのセグメント値をES
(j,i) とする。ただしｊ＝１，・・・，ｍであり、次式
を仮定する。
【０００９】
【数２】ED(j,i+n)=ED(j,i) ES(j,i-n)=ES(j,i) セグメント値とは、そのセグメント内のデータの最大値
や平均値などとすればよく、所定のものをオペレータが
選択すればよい。正規化したＥＤ像とＥＳ像から横軸に
セグメント番号、縦軸にセグメント値としたグラフが図
４である。セグメント値が大きい部分ほど血流などがあ
ることを意味し、梗塞部などではセグメント値が小さ
い。この関係は心筋の拡張末期、収縮末期によらず一定
している。心筋の拡張末期、収縮末期で異なるのは対応
する部位における血流量など、すなわちセグメント値で
ある。図４では（ａ）が補正前、（ｂ）が補正後のグラ
フのイメージをそれぞれ示している。この（ａ）と
（ｂ）を比較すると、（ａ）はＥＳのグラフが１セグメ
ント右にずれているため、ＥＳとＥＤの波形の山や谷の
位置がずれ、（ｂ）よりも各セグメントにおけるＥＳと
ＥＤの差が全体として小さい。このように、セグメント
方向へのグラフのずれは心筋のねじれが生じていること
を表す。心筋ねじれ補正方法の本実施例のフローチャー
トを図２に示す。この心筋ねじれ補正方法は、各スライ
スｊごとに独立して行うものであり、変数ｋはスライス
ｊにおいてねじれが起こり得る任意の範囲を設定してお
けばよく、例えば−４≦ｋ≦４としておく。そして、図
２の処理４に示すようにＥＤ像のセグメント値とＥＳ像
のセグメント値の積和演算を行う。ここでこのＥＤ像の
セグメント値とＥＳ像のセグメント値との積和が最大と
なる場合が心筋のねじれがない本来の対応する位置であ
ると判定する。このときのｋの値、すなわち図２に示し
たフローチャートのΔだけ正規化されたＥＳ像のスライ
スｊの領域をＥＤ像のスライスｊの領域と前記積和が最
大となるように、角度方向に回転させることでスライス
ｊのねじれ補正をする。これを全スライス（ｊ＝１，・
・・，ｍ）について繰り返し行い、ＥＳ像全体にわたる
ねじれ補正を完了させる。
や平均値などとすればよく、所定のものをオペレータが
選択すればよい。正規化したＥＤ像とＥＳ像から横軸に
セグメント番号、縦軸にセグメント値としたグラフが図
４である。セグメント値が大きい部分ほど血流などがあ
ることを意味し、梗塞部などではセグメント値が小さ
い。この関係は心筋の拡張末期、収縮末期によらず一定
している。心筋の拡張末期、収縮末期で異なるのは対応
する部位における血流量など、すなわちセグメント値で
ある。図４では（ａ）が補正前、（ｂ）が補正後のグラ
フのイメージをそれぞれ示している。この（ａ）と
（ｂ）を比較すると、（ａ）はＥＳのグラフが１セグメ
ント右にずれているため、ＥＳとＥＤの波形の山や谷の
位置がずれ、（ｂ）よりも各セグメントにおけるＥＳと
ＥＤの差が全体として小さい。このように、セグメント
方向へのグラフのずれは心筋のねじれが生じていること
を表す。心筋ねじれ補正方法の本実施例のフローチャー
トを図２に示す。この心筋ねじれ補正方法は、各スライ
スｊごとに独立して行うものであり、変数ｋはスライス
ｊにおいてねじれが起こり得る任意の範囲を設定してお
けばよく、例えば−４≦ｋ≦４としておく。そして、図
２の処理４に示すようにＥＤ像のセグメント値とＥＳ像
のセグメント値の積和演算を行う。ここでこのＥＤ像の
セグメント値とＥＳ像のセグメント値との積和が最大と
なる場合が心筋のねじれがない本来の対応する位置であ
ると判定する。このときのｋの値、すなわち図２に示し
たフローチャートのΔだけ正規化されたＥＳ像のスライ
スｊの領域をＥＤ像のスライスｊの領域と前記積和が最
大となるように、角度方向に回転させることでスライス
ｊのねじれ補正をする。これを全スライス（ｊ＝１，・
・・，ｍ）について繰り返し行い、ＥＳ像全体にわたる
ねじれ補正を完了させる。
【００１０】上述の心筋ねじれ補正をすることにより、
心尖部と心基部で逆方向にねじれる場合であってもＥＤ
像とＥＳ像の正確な対応付けが可能であり、［数１］に
より心筋壁肥厚（％Wall thinckening）を算出して心機
能の正確な評価ができる。
心尖部と心基部で逆方向にねじれる場合であってもＥＤ
像とＥＳ像の正確な対応付けが可能であり、［数１］に
より心筋壁肥厚（％Wall thinckening）を算出して心機
能の正確な評価ができる。
【００１１】上記実施例では全スライスに対して心筋ね
じれ補正を行っていたが、隣接した数スライスについて
はねじれの程度があまり変わらないということを利用し
て、数スライスおきに心筋ねじれ補正を行うようにし、
その間のスライスについては前後の補正量を利用して補
正を行うようにしてもよい。また、上記実施例ではＳＰ
ＥＣＴデータから機能解析マップの作成を行ったが、こ
れに限定されない。ＳＰＥＣＴデータから直接心筋ねじ
れ補正をしてもよい。
じれ補正を行っていたが、隣接した数スライスについて
はねじれの程度があまり変わらないということを利用し
て、数スライスおきに心筋ねじれ補正を行うようにし、
その間のスライスについては前後の補正量を利用して補
正を行うようにしてもよい。また、上記実施例ではＳＰ
ＥＣＴデータから機能解析マップの作成を行ったが、こ
れに限定されない。ＳＰＥＣＴデータから直接心筋ねじ
れ補正をしてもよい。
【００１２】さらに上記実施例では、シンチレーション
カメラなどの核医学診断装置で収集されたＳＰＥＣＴ短
軸像を半径方向と角度方向に分割したセグメントのカウ
ント値の積和の最大値によるマッチングで補正を行う
が、ＭＲＩ装置でのタギング情報のセグメントの値を用
いて同様な補正を行ってもよい。
カメラなどの核医学診断装置で収集されたＳＰＥＣＴ短
軸像を半径方向と角度方向に分割したセグメントのカウ
ント値の積和の最大値によるマッチングで補正を行う
が、ＭＲＩ装置でのタギング情報のセグメントの値を用
いて同様な補正を行ってもよい。
【００１３】
【発明の効果】本発明により、心筋の拡張、収縮に伴い
心尖部と心基部で逆方向にねじれる場合でも、心筋の拡
張末期の断層像および収縮末期の断層像の正確な対応付
けが可能となる。また、所定の演算をすることによりオ
ペーレータを介在せずに自動的に心筋ねじれ補正ができ
るため、補正時間が短縮化され、オペレータの負担が軽
減される。
心尖部と心基部で逆方向にねじれる場合でも、心筋の拡
張末期の断層像および収縮末期の断層像の正確な対応付
けが可能となる。また、所定の演算をすることによりオ
ペーレータを介在せずに自動的に心筋ねじれ補正ができ
るため、補正時間が短縮化され、オペレータの負担が軽
減される。
【図１】心機能評価の処理手順
【図２】心筋ねじれ補正のフローチャート
【図３】心筋拡張末期および収縮末期の機能解析マップ
【図４】心筋拡張末期および収縮末期のセグメント値の
変化のイメージ
変化のイメージ
【図５】従来の心筋ねじれ補正
１ スライス１ ２ スライス２ ３ スライス３ ４ スライス４ ５ セグメント１ ６ セグメント２ ７ 心尖部 ８ 心基部
Claims (7)
- 【請求項１】被検体の心筋の拡張末期の断層像および収
縮末期の断層像を再構成することができ、これら再構成
した断層像から診断を行う医用画像診断装置において、
前記再構成した各スライスの断層像ごとに独立して、心
筋のねじれ具合の補正をすることを特徴とする心筋のね
じれ補正方法。 - 【請求項２】前記断層像が、被検体の心尖部と心基部と
を結ぶ軸線に対して直交するスライスであることを特徴
とする請求項１記載の心筋のねじれ補正方法。 - 【請求項３】前記心筋の拡張末期の断層像および収縮末
期の断層像から作成した機能解析マップにより求まる各
スライスのセグメント値を利用し、各スライスについて
前記心筋の拡張末期の断層像のセグメント値と収縮末期
の断層像のセグメント値の差が最大となる角度を求める
ことによって心筋のねじれ具合の補正をすることを特徴
とする請求項１記載の心筋のねじれ補正方法。 - 【請求項４】前記心筋の拡張末期の断層像および収縮末
期の断層像から作成した機能解析マップにより求まる各
スライスのセグメント値を利用し、所定の演算をするこ
とによってオペーレータを介在せずに自動的に心筋ねじ
れ補正をすることを特徴とする請求項１記載の心筋のね
じれ補正方法。 - 【請求項５】前記所定の演算が、前記心筋の拡張末期の
断層像のセグメント値と収縮末期の断層像のセグメント
値との積和演算を行うものである請求項４記載の心筋の
ねじれ補正方法。 - 【請求項６】前記心筋の拡張末期の断層像のセグメント
値と収縮末期の断層像のセグメント値との積和演算が、
セグメント番号をi 、スライス番号をj 、心筋の拡張末
期の断層像のセグメント値をED(j,i) 、収縮末期の断層
像のセグメント値をES(j,i) 、セグメント数をn 、積和
演算をするセグメントを変えるための変数k (k n) と
し、 なる数式で表されるものであることを特徴とする請求項
５記載の心筋のねじれ補正方法。 - 【請求項７】前記心筋の拡張末期の断層像のセグメント
値と収縮末期の断層像のセグメント値の差が最大となる
角度の算出、または前記心筋の拡張末期の断層像のセグ
メント値と収縮末期の断層像のセグメント値を利用した
演算を、ねじれが起こり得る所定の角度範囲内について
のみ行うことを特徴とする請求項３乃至請求項６記載の
心筋のねじれ補正方法。
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